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표제지 1

목차 7

요약 4

제1장 사업 개요 21

1.1. 추진배경 및 목적 21

1.2. 사업 개요 24

1.3. 사업 내용 25

제2장 기준점 측량 26

2.1. 수준측량 26

(1) 계획 및 준비 26

(2) 투입장비 29

(3) 장비점검 29

(4) 관측계획 37

(5) 관측 40

(6) 관측 기록부 50

(7) 관측각의 점검 70

(8) 계산 74

(9) 성과표 87

(10) 점의조서 90

2.2. GNSS측량 97

(1) 계획 및 준비 97

(2) 투입장비 97

(3) 장비점검 98

(4) 관측계획 100

(5) 관측 102

(6) 관측 기록부 111

(7) 데이터 정리 및 점검 118

(8) 계산 121

제3장 유지보수 180

3.1. GNSS상시관측소 유지보수 180

(1) 개요 180

(2) GNSS상시관측소 목적 181

(3) GNSS상시관측소 유지관리의 고려사항 181

(4) GNSS 상시관측소 현황 182

3.2. 통합기준점 유지보수 192

(1) 개요 192

(2) 통합기준점의 설치 목적 192

(3) 고려사항 193

(4) 통합기준점의 위치 및 현황 193

3.3. 삼각점 등 기준점 유지보수 194

(1) 개요 194

(2) 유지보수 고려사항 195

(3) 삼각점의 현황 196

3.4. 측량장비 유지보수 204

(1) 부속장비 유지보수 204

(2) 격납상자 제작 204

(3) 장비 격납 205

(4) 경고문 작성 206

(5) 유지보수 활동의 운영 방안 206

3.5. 고려 사항 208

(1) IGS(International GNSS Service) 208

(2) POLENET(Polar Earth Observing Network) 209

(3) SCAR(The Scientific Committee on Antarctic Research) 210

(4) 유지보수 측량 212

(5) 유지보수비 종합 274

(6) 연차별 예산 계획 275

제4장 남극 중력자료 현황 조사 277

4.1. 남극의 중력 측량 개요 277

(1) 남극의 중력 측량 역사 277

(2) 남극의 지역적 특성 280

4.2. 중력 관측 280

(1) 지구 조석 282

(2) 해양 조석 하중 282

(3) 극운동에 대한 보정 282

(4) 대기 중력 효과에 대한 보정 283

4.3. 남극의 중력 분포 현황 285

4.4. 남극 중력 측량 성과의 의의 및 활용성 288

제5장 결론 290

Abstract 296

[부록] 2023년 남극 기준점 측지측량 및 유지보수 297

1. 년도별 GNSS 정밀해석 결과(세종과학기지) 298

2. 년도별 GNSS 정밀해석 결과(장보고과학기지) 349

3. 남극 작업일지 431

판권기 456

표목차 10

〈표 1-01〉 투입기간 및 인원 25

〈표 1-02〉 투입장비 현황 25

〈표 1-03〉 수행내용 25

〈표 2-01〉 투입장비 29

〈표 2-02〉 유형별 정오차와 조정법 30

〈표 2-03〉 보정옵션(ON OFF)에 따른 보정유무 34

〈표 2-04〉 교차 및 폐합오차 35

〈표 2-05〉 수준측량 방법에 따른 폐합오차(400m 구간 시험관측) 36

〈표 2-06〉 도하 수준측량 측량장비의 성능 36

〈표 2-07〉 관측의 제한 및 허용범위 75

〈표 2-08〉 GNSS측량 투입장비 98

〈표 2-09〉 특수 배터리 및 와이어 제작 98

〈표 2-10〉 각 기준국별 평가 기준 123

〈표 2-11〉 각 기준국별 Data 종류 131

〈표 2-12〉 각 기준국별 멀티패스체크 및 RMS 132

〈표 2-13〉 각 기준국별 관측소 장비 및 구성 현황 133

〈표 2-14〉 GAMIT/GLOBK S/W의 적용 프로세스 135

〈표 2-15〉 망조정 결과 138

〈표 2-16〉 소프트웨어별 분류 139

〈표 2-17〉 2024년 성과 측지좌표계 142

〈표 2-18〉 2024년 성과 지심좌표계 143

〈표 2-19〉 2024년 성과 UTM 143

〈표 2-20〉 2024년 성과 경위도좌표 144

〈표 2-21〉 2024년 성과 지심좌표 144

〈표 2-22〉 2024년 성과 UTM좌표 144

〈표 2-23〉 위경도좌표계 결과비교 145

〈표 2-24〉 UTM좌표계 결과비교 145

〈표 2-25〉 지심좌표계 결과비교 146

〈표 2-26〉 신ㆍ구 결과 비교 146

〈표 2-27〉 표고성과 성과비교 147

〈표 2-28〉 점간 고차 147

〈표 2-29〉 GNSS, 토탈스테이션 성과 비교 148

〈표 2-30〉 측지좌표의 성과 차이 149

〈표 2-31〉 지심좌표의 성과 차이 149

〈표 2-32〉 UTM 좌표의 성과 차이 149

〈표 2-33〉 세종과학기지 상시관측소 개략도 152

〈표 2-34〉 장보고과학기지 상시관측소 개략도 152

〈표 2-35〉 세종(KSEJ) 2011~2015년 품질평가지수 154

〈표 2-36〉 장보고(JBS1) 2017~2023년 품질평가지수 154

〈표 2-37〉 GAMIT/GLOBK 처리 과정 159

〈표 2-38〉 세종(KSEJ) 데이터 처리 현황 160

〈표 2-39〉 장보고(JBS1) 데이터 처리 현황 160

〈표 2-40〉 세종과학기지 XYZ 성과표 163

〈표 2-41〉 세종과학기지 LLh 성과표 164

〈표 2-42〉 세종과학기지 UTM(Zone 58C) 성과표 165

〈표 2-43〉 장보고과학기지 XYZ 성과표 166

〈표 2-44〉 장보고과학기지 LLh 성과표 167

〈표 2-45〉 장보고과학기지(JBS1) UTM(Zone 21E) 성과표 168

〈표 2-46〉 세종ㆍ장보고과학기지 GNSS 상시관측소 고정성과 169

〈표 2-47〉 세종과학기지 연도별 수평 및 수직좌표 변위 171

〈표 2-48〉 2011~2015년 IGS 상시관측소 수평 및 수직좌표 변위 171

〈표 2-49〉 장보고과학기지 연도별 수평 및 수직좌표 변위 174

〈표 2-50〉 2017~2023년 IGS 상시관측소 수평 및 수직좌표 변위 174

〈표 3-01〉 장애물도 및 고도각 (측량일 : 2023.12.10) 188

〈표 3-02〉 기준점 선점 시 고려사항 195

〈표 3-03〉 부속장비 목록(장보고과학기지 보관) 204

〈표 3-04〉 장비목록 비치현황 206

〈표 3-05〉 장보고과학기지 투입장비 무게 214

〈표 3-06〉 세종과학기지 부속장비 구입 목록 215

〈표 3-07〉 장보고과학기지 부속장비 구입 목록 216

〈표 3-08〉 Station의 디자인 및 지반 220

〈표 3-09〉 GNSS 스테이션 구축의 소요비용 224

〈표 3-10〉 장보고과학기지 Pillar설치 공사비 229

〈표 3-11〉 장보고과학기지 위성기준점 유지보수비 230

〈표 3-12〉 세종과학기지 후보지별 장ㆍ단점 비교 232

〈표 3-13〉 세종과학기지 GNSS Station Monument 공사비 240

〈표 3-14〉 세종과학기지 위성기준점 유지보수비 241

〈표 3-15〉 국내의 GNSS측량 소요예산(4시간 1Set) 242

〈표 3-16〉 극지의 GNSS측량 소요예산(24시간 3Set) 243

〈표 3-17〉 정밀수준측량 소요예산 243

〈표 3-18〉 정밀수준측량 소요예산(난이도 고려 현행×2배) 245

〈표 3-19〉 3차원측량 소요예산 251

〈표 3-20〉 집수정 공사비 267

〈표 3-21〉 다중우물통 제작비 268

〈표 3-22〉 관측센서 구입비 269

〈표 3-23〉 통합기준점 보강 소요예산 271

〈표 3-24〉 장보고과학기지 기준점 식별장치 설치 및 보수 271

〈표 3-25〉 안전관리비 및 출장비 273

〈표 3-26〉 종합 유지보수비 274

〈표 3-27〉 남극지역측량 및 유지보수비(년차별) 276

〈표 4-01〉/〈표 4-03〉 중력 측량 성과 의의 및 활용성 289

그림목차 13

〈그림 1-01〉 남극의 영유권 경계 22

〈그림 1-02〉 중국기지 건설 현황 23

〈그림 1-03〉 사업의 위치도 24

〈그림 2-01〉 장보고과학기지 기준점측량 망도 26

〈그림 2-02〉 Trimble TSC7 컨트롤러와 어플리케이션 27

〈그림 2-03〉 각 관측장비의 구조 30

〈그림 2-04〉 정밀정준기와 삼각대 이용한 구심 31

〈그림 2-05〉 전자기포와 정준 33

〈그림 2-06〉 자동보정 옵션 설정 34

〈그림 2-07〉 전자레벨 장비점검 35

〈그림 2-08〉 위성기준점 JBS1의 안테나와 필러의 연직상황 38

〈그림 2-09〉 위성기준점 JBS1주변의 장애물도 39

〈그림 2-10〉 위성기준점 JBS1의 이전 후보지 39

〈그림 2-11〉 장보고과학기지 수준측량 망도 (작성일 : 2023.11.17) 40

〈그림 2-12〉 삼각대가 설치된 각 기준점 41

〈그림 2-13〉 토탈스테이션을 이용한 각 관측법 (작성일 : 2023.11.16) 42

〈그림 2-14〉 각 관측 오차 계산 42

〈그림 2-15〉 거리오차 계산 43

〈그림 2-16〉 온도기압계와 토탈스테이션의 자동보정 기능 44

〈그림 2-17〉 각 독취 시 각 흐름 현상 (작성일 : 2023.11.23.) 45

〈그림 2-18〉 삼각수준측량 야장 45

〈그림 2-19〉 자편각의 차이 (작성일 : 2023.11.16) 46

〈그림 2-20〉 간접수준측량 전경 (촬영일 : 2023년 11월) 47

〈그림 2-21〉 시준선과 지구곡률 오차 76

〈그림 2-22〉 곡률 및 굴절 77

〈그림 2-23〉 연직각 측정법 78

〈그림 2-24〉 전용줄자의 옵셋 변경방법 99

〈그림 2-25〉 통합기준점 설치 (촬영일 : 2023.11.22) 101

〈그림 2-26〉 관측 세션도 102

〈그림 2-27〉 기준점별 관측 준비 104

〈그림 2-28〉 각 측점별 T/S 또는 GNSS 관측 (촬영일 : 2023.12.01) 105

〈그림 2-29〉 GNSS 독립관측 Data Rinex 변환 105

〈그림 2-30〉 제1세션 GNSS Data Rinex 변환 106

〈그림 2-31〉 제2세션 GNSS Data Rinex 변환 107

〈그림 2-32〉 안테나 접시면에 사거리 측정 시 두 포인트 이상 측정평균 112

〈그림 2-33〉 GRT247과 GZS4 후크줄자를 사용한 안테나고 측정방법 113

〈그림 2-34〉 GRT247과 GHM007 줄자를 사용한 안테나고 측정방법 113

〈그림 2-35〉 장보고과학기지 위성기준점의 안테나고 측정 115

〈그림 2-36〉 남극대륙 주변의 IGS 관측소 현황 122

〈그림 2-37〉 '12년 기준국과 '24년 기준국 현황 122

〈그림 2-38〉 '12 HAAS MP1 124

〈그림 2-39〉 '12 HAAS MP2 124

〈그림 2-40〉 '12 MAVL MP1 124

〈그림 2-41〉 '12 MAVL MP2 124

〈그림 2-42〉 '12 PYGR MP1 125

〈그림 2-43〉 '12 PYGR MP2 125

〈그림 2-44〉 '12 BLUF MP1 125

〈그림 2-45〉 '12 BLUF MP2 125

〈그림 2-46〉 '12 WAIM MP1 125

〈그림 2-47〉 '12 WAIM MP2 125

〈그림 2-48〉 '12 LEXA MP1 126

〈그림 2-49〉 '12 LEXA MP2 126

〈그림 2-50〉 '12 DUM1 MP1 126

〈그림 2-51〉 '12 DUM1 MP2 126

〈그림 2-52〉 '12 MAC1 MP1 126

〈그림 2-53〉 '12 MAC1 MP2 126

〈그림 2-54〉 '12 DUND MP1 127

〈그림 2-55〉 '12 DUND MP2 127

〈그림 2-56〉 '12 CAS1 MP1 127

〈그림 2-57〉 '12 CAS1 MP2 127

〈그림 2-58〉 '12 DAV1 MP1 127

〈그림 2-59〉 '12 DAV1 MP2 127

〈그림 2-60〉 '12 MTJO MP1 128

〈그림 2-61〉 '12 MTJO MP2 128

〈그림 2-62〉 '12 MAW1 MP1 128

〈그림 2-63〉 '12 MAW1 MP2 128

〈그림 2-64〉 '12 MCM4 MP1 128

〈그림 2-65〉 '12 MCW4 MP2 128

〈그림 2-66〉 '12 SCTB MP1 129

〈그림 2-67〉 '12 SCTB MP2 129

〈그림 2-68〉 '24 MAC1 MP1 129

〈그림 2-69〉 '24 MAC1 MP2 129

〈그림 2-70〉 '24 SCTB MP1 129

〈그림 2-71〉/〈그림 2-70〉 '24 SCTB MP2 129

〈그림 2-72〉 '24 COTE MP1 130

〈그림 2-73〉 '24 COTE MP2 130

〈그림 2-74〉 '24 CAS1 MP1 130

〈그림 2-75〉 '24 CAS1 MP2 130

〈그림 2-76〉 TNB1 망조정 결과 136

〈그림 2-77〉 구TNB1 망조정 결과 136

〈그림 2-78〉 TNB2 망조정 결과 136

〈그림 2-79〉 TNB3 망조정 결과 137

〈그림 2-80〉 JBS0 망조정 결과 137

〈그림 2-81〉 JBS1 망조정 결과 137

〈그림 2-82〉 JBSA 망조정 결과 137

〈그림 2-83〉 망조정 140

〈그림 2-84〉 남극대륙 주변의 국토지리정보원 GNSS 상시관측소 현황 151

〈그림 2-85〉 남극대륙 주변의 IGS 관측소 현황 153

〈그림 2-86〉 GAMIT/GLOBK의 해석 과정 단계 155

〈그림 2-87〉 GAMIT 기선해석 분석 결과 구성 156

〈그림 2-88〉 GLOBK 망조정 분석 결과 구성 156

〈그림 2-89〉 GAMIT 데이터 처리 결과 157

〈그림 2-90〉 GLOBK 파라미터 내역 158

〈그림 2-91〉 GLOBK 데이터 처리 결과 159

〈그림 2-92〉 2011~2015년 세종과학기지 E좌표 성과 161

〈그림 2-93〉 2011~2015년 세종과학기지 N좌표 성과 161

〈그림 2-94〉 2011~2015년 세종과학기지 U좌표 성과 161

〈그림 2-95〉 2017~2023년 장보고과학기지 E좌표 성과 162

〈그림 2-96〉 2017~2023년 장보고과학기지 N좌표 성과 162

〈그림 2-97〉 2017~2023년 장보고과학기지 U좌표 성과 162

〈그림 2-98〉 2011~2015년 세종과학기지 E좌표 성과 170

〈그림 2-99〉 2011~2015년 세종과학기지 N좌표 성과 170

〈그림 2-100〉 2011~2015년 세종과학기지 U좌표 성과 171

〈그림 2-101〉 OHI3 N, E, U 좌표변동량 172

〈그림 2-102〉 PALM N, E, U 좌표변동량 172

〈그림 2-103〉 ROTH N, E, U 좌표변동량 172

〈그림 2-104〉 2017~2023년 장보고과학기지 E좌표 성과 173

〈그림 2-105〉 2017~2023년 장보고과학기지 U좌표 성과 173

〈그림 2-106〉 2017~2023년 장보고과학기지 U좌표 성과 174

〈그림 2-107〉 SCTB N, E, U 좌표변동량 175

〈그림 2-108〉 COTE N, E, U 좌표변동량 175

〈그림 2-109〉 세종ㆍ장보고과학기지 수평 및 수직 지각변동량 분석도 176

〈그림 2-110〉 2008년 해외사례 지각 변동 분석도 176

〈그림 2-111〉 2022년도 세종ㆍ장보고과학기지 지각 변동 분석도 177

〈그림 3-01〉 장보고과학기지의 위치 180

〈그림 3-02〉 GNSS 위성데이터 수신 확인 (촬영일 : 2023.11.11) 183

〈그림 3-03〉 GNSS 수신기 교체 완료 (촬영일 : 2023.12.11) 184

〈그림 3-04〉 전산 네트워크 주소 (촬영일 : 2023.11.11) 184

〈그림 3-05〉 와이파이 설정(촬영일 : 2023.11.11) 185

〈그림 3-06〉 로그인 설정(촬영일 : 2023.11.11) 185

〈그림 3-07〉 GNSS 데이터 수신현황 점검 (촬영일 : 2023.12.11) 186

〈그림 3-08〉 입력된 안테나 정보 (촬영일 : 2023.12.11) 187

〈그림 3-09〉 GNSS 안테나 설치 현황 (촬영일 : 2023.12.10) 188

〈그림 3-10〉 GNSS Pillar 현황 (촬영일 : 2023.2.16) 189

〈그림 3-11〉 위성기준점 설치 현황 (촬영일 : 2023.2.21) 189

〈그림 3-12〉 서버의 사양 (촬영일 : 2023.12.11) 190

〈그림 3-13〉 서버용 UPS의 사양 (촬영일 : 2023.12.11) 191

〈그림 3-14〉 GNSS 관측 데이터 송수신 (촬영일 : 2023년 12월 11일) 191

〈그림 3-15〉 통합기준점의 위치 193

〈그림 3-16〉 통합기준점 현황 (촬영일 : 2023.12.11) 194

〈그림 3-17〉 기준점 위치 안내 Pole 196

〈그림 3-18〉 구TNB1의 위치 197

〈그림 3-19〉 삼각점 구TNB1 현황 (촬영일 : 2023.2.21) 197

〈그림 3-20〉 TNB1의 위치 198

〈그림 3-21〉 삼각점 TNB1 현황 (촬영일 : 2023.2.21) 198

〈그림 3-22〉 TNB2의 위치 199

〈그림 3-23〉 삼각점 TNB2 현황 (촬영일 : 2023.2.21) 199

〈그림 3-24〉 TNB3의 위치 200

〈그림 3-25〉 삼각점 TNB3 현황 (촬영일 : 2023.2.21) 201

〈그림 3-26〉 TBM4의 위치 203

〈그림 3-27〉 TBM4 현황점검 (촬영일 : 2023.12.10) 203

〈그림 3-28〉 측량장비 보관 위치 205

〈그림 3-29〉 장비 격납고 위치 및 열쇠 비밀번호 (촬영일 : 23.12.12) 206

〈그림 3-30〉 남극대륙의 Polenet 209

〈그림 3-31〉 안테나 주변의 장애물 217

〈그림 3-32〉 GNSS 신호수신 장애물도 및 위성기준점 주변의 구조물 현황 226

〈그림 3-33〉 장보고과학기지의 위성기준점 설치 후보지 226

〈그림 3-34〉 장보고과학기지의 위성기준점 설치방안 227

〈그림 3-35〉 세종과학기지의 GNSS Pillar 현황 (촬영일 : 2023.2.16) 231

〈그림 3-36〉 세종과학기지의 위성기준점 이전 설치 후보지 232

〈그림 3-37〉 나침반 이용한 안테나의 셋업 방법 237

〈그림 3-38〉 각국의 영유권 주장 현황 246

〈그림 3-39〉 세종과학기지의 지도제작 현황 247

〈그림 3-40〉 장보고과학기지의 지도제작 현황 247

〈그림 3-41〉 해도제작 현황 248

〈그림 3-42〉 남극 과학기지주변의 수심측량 현황 248

〈그림 3-43〉 지적도 제작의 발전현황 249

〈그림 3-44〉 국립해양조사원의 해안선 지형측량 250

〈그림 3-45〉 남극 중력측정 현황 252

〈그림 3-46〉 UAV를 이용한 중력측량 및 지자기 측량 255

〈그림 3-47〉 남극 조위 관측소 현황 256

〈그림 3-48〉 조위 관측소의 개념도 257

〈그림 3-49〉 초음파식 검조기 259

〈그림 3-50〉 레이더식 검조의 260

〈그림 3-51〉 GNSS-R 관측위치 261

〈그림 3-52〉 GNSS-R(GNSS-Reflectometry)관측소 설치방안 262

〈그림 3-53〉 튜브식 관측시스템 설치 후보지 262

〈그림 3-54〉 튜브식 관측시스템의 개념도 263

〈그림 3-55〉 튜브식(다중우물통) 조위계의 구조 264

〈그림 4-01〉 시계열별로 나타낸 절대 중력 관측 현황 281

〈그림 4-02〉 남극 절대 중력 관측 결과 281

〈그림 4-03〉 절대중력계 283

〈그림 4-04〉 다중 GNSS 관측 스테이션 284

〈그림 4-05〉 남극의 표면 프리에어 중력 이상의 격자화된 데이터 세트 287

〈그림 4-06〉 Bedmap2를 사용하여 남극 대륙의 전체 Bouguer 중력 이상에 대한 그리드 데이터 세트 288

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